Pileus Git - ~andy/linux/blob - include/linux/kvm_host.h

   1 #ifndef __KVM_HOST_H
   2 #define __KVM_HOST_H
   3
   4 /*
   5  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2.  See
   6  * the COPYING file in the top-level directory.
   7  */
   8
   9 #include <linux/types.h>
  10 #include <linux/hardirq.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/mutex.h>
  13 #include <linux/spinlock.h>
  14 #include <linux/signal.h>
  15 #include <linux/sched.h>
  16 #include <linux/bug.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mmu_notifier.h>
  19 #include <linux/preempt.h>
  20 #include <linux/msi.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/rcupdate.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/err.h>
  25 #include <asm/signal.h>
  26
  27 #include <linux/kvm.h>
  28 #include <linux/kvm_para.h>
  29
  30 #include <linux/kvm_types.h>
  31
  32 #include <asm/kvm_host.h>
  33
  34 #ifndef KVM_MMIO_SIZE
  35 #define KVM_MMIO_SIZE 8
  36 #endif
  37
  38 /*
  39  * The bit 16 ~ bit 31 of kvm_memory_region::flags are internally used
  40  * in kvm, other bits are visible for userspace which are defined in
  41  * include/linux/kvm_h.
  42  */
  43 #define KVM_MEMSLOT_INVALID     (1UL << 16)
  44
  45 /*
  46  * If we support unaligned MMIO, at most one fragment will be split into two:
  47  */
  48 #ifdef KVM_UNALIGNED_MMIO
  49 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 1
  50 #else
  51 #  define KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS 0
  52 #endif
  53
  54 #define KVM_USER_MMIO_SIZE 8
  55
  56 #define KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS \
  57         (KVM_MMIO_SIZE / KVM_USER_MMIO_SIZE + KVM_EXTRA_MMIO_FRAGMENTS)
  58
  59 /*
  60  * For the normal pfn, the highest 12 bits should be zero,
  61  * so we can mask these bits to indicate the error.
  62  */
  63 #define KVM_PFN_ERR_MASK        (0xfffULL << 52)
  64
  65 #define KVM_PFN_ERR_FAULT       (KVM_PFN_ERR_MASK)
  66 #define KVM_PFN_ERR_HWPOISON    (KVM_PFN_ERR_MASK + 1)
  67 #define KVM_PFN_ERR_BAD         (KVM_PFN_ERR_MASK + 2)
  68
  69 static inline bool is_error_pfn(pfn_t pfn)
  70 {
  71         return !!(pfn & KVM_PFN_ERR_MASK);
  72 }
  73
  74 static inline bool is_noslot_pfn(pfn_t pfn)
  75 {
  76         return pfn == KVM_PFN_ERR_BAD;
  77 }
  78
  79 static inline bool is_invalid_pfn(pfn_t pfn)
  80 {
  81         return !is_noslot_pfn(pfn) && is_error_pfn(pfn);
  82 }
  83
  84 #define KVM_ERR_PTR_BAD_PAGE    (ERR_PTR(-ENOENT))
  85
  86 static inline bool is_error_page(struct page *page)
  87 {
  88         return IS_ERR(page);
  89 }
  90
  91 /*
  92  * vcpu->requests bit members
  93  */
  94 #define KVM_REQ_TLB_FLUSH          0
  95 #define KVM_REQ_MIGRATE_TIMER      1
  96 #define KVM_REQ_REPORT_TPR_ACCESS  2
  97 #define KVM_REQ_MMU_RELOAD         3
  98 #define KVM_REQ_TRIPLE_FAULT       4
  99 #define KVM_REQ_PENDING_TIMER      5
 100 #define KVM_REQ_UNHALT             6
 101 #define KVM_REQ_MMU_SYNC           7
 102 #define KVM_REQ_CLOCK_UPDATE       8
 103 #define KVM_REQ_KICK               9
 104 #define KVM_REQ_DEACTIVATE_FPU    10
 105 #define KVM_REQ_EVENT             11
 106 #define KVM_REQ_APF_HALT          12
 107 #define KVM_REQ_STEAL_UPDATE      13
 108 #define KVM_REQ_NMI               14
 109 #define KVM_REQ_IMMEDIATE_EXIT    15
 110 #define KVM_REQ_PMU               16
 111 #define KVM_REQ_PMI               17
 112
 113 #define KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID     0
 114
 115 struct kvm;
 116 struct kvm_vcpu;
 117 extern struct kmem_cache *kvm_vcpu_cache;
 118
 119 struct kvm_io_range {
 120         gpa_t addr;
 121         int len;
 122         struct kvm_io_device *dev;
 123 };
 124
 125 #define NR_IOBUS_DEVS 1000
 126
 127 struct kvm_io_bus {
 128         int                   dev_count;
 129         struct kvm_io_range range[];
 130 };
 131
 132 enum kvm_bus {
 133         KVM_MMIO_BUS,
 134         KVM_PIO_BUS,
 135         KVM_NR_BUSES
 136 };
 137
 138 int kvm_io_bus_write(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 139                      int len, const void *val);
 140 int kvm_io_bus_read(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr, int len,
 141                     void *val);
 142 int kvm_io_bus_register_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx, gpa_t addr,
 143                             int len, struct kvm_io_device *dev);
 144 int kvm_io_bus_unregister_dev(struct kvm *kvm, enum kvm_bus bus_idx,
 145                               struct kvm_io_device *dev);
 146
 147 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 148 struct kvm_async_pf {
 149         struct work_struct work;
 150         struct list_head link;
 151         struct list_head queue;
 152         struct kvm_vcpu *vcpu;
 153         struct mm_struct *mm;
 154         gva_t gva;
 155         unsigned long addr;
 156         struct kvm_arch_async_pf arch;
 157         struct page *page;
 158         bool done;
 159 };
 160
 161 void kvm_clear_async_pf_completion_queue(struct kvm_vcpu *vcpu);
 162 void kvm_check_async_pf_completion(struct kvm_vcpu *vcpu);
 163 int kvm_setup_async_pf(struct kvm_vcpu *vcpu, gva_t gva, gfn_t gfn,
 164                        struct kvm_arch_async_pf *arch);
 165 int kvm_async_pf_wakeup_all(struct kvm_vcpu *vcpu);
 166 #endif
 167
 168 enum {
 169         OUTSIDE_GUEST_MODE,
 170         IN_GUEST_MODE,
 171         EXITING_GUEST_MODE,
 172         READING_SHADOW_PAGE_TABLES,
 173 };
 174
 175 /*
 176  * Sometimes a large or cross-page mmio needs to be broken up into separate
 177  * exits for userspace servicing.
 178  */
 179 struct kvm_mmio_fragment {
 180         gpa_t gpa;
 181         void *data;
 182         unsigned len;
 183 };
 184
 185 struct kvm_vcpu {
 186         struct kvm *kvm;
 187 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
 188         struct preempt_notifier preempt_notifier;
 189 #endif
 190         int cpu;
 191         int vcpu_id;
 192         int srcu_idx;
 193         int mode;
 194         unsigned long requests;
 195         unsigned long guest_debug;
 196
 197         struct mutex mutex;
 198         struct kvm_run *run;
 199
 200         int fpu_active;
 201         int guest_fpu_loaded, guest_xcr0_loaded;
 202         wait_queue_head_t wq;
 203         struct pid *pid;
 204         int sigset_active;
 205         sigset_t sigset;
 206         struct kvm_vcpu_stat stat;
 207
 208 #ifdef CONFIG_HAS_IOMEM
 209         int mmio_needed;
 210         int mmio_read_completed;
 211         int mmio_is_write;
 212         int mmio_cur_fragment;
 213         int mmio_nr_fragments;
 214         struct kvm_mmio_fragment mmio_fragments[KVM_MAX_MMIO_FRAGMENTS];
 215 #endif
 216
 217 #ifdef CONFIG_KVM_ASYNC_PF
 218         struct {
 219                 u32 queued;
 220                 struct list_head queue;
 221                 struct list_head done;
 222                 spinlock_t lock;
 223         } async_pf;
 224 #endif
 225
 226 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 227         /*
 228          * Cpu relax intercept or pause loop exit optimization
 229          * in_spin_loop: set when a vcpu does a pause loop exit
 230          *  or cpu relax intercepted.
 231          * dy_eligible: indicates whether vcpu is eligible for directed yield.
 232          */
 233         struct {
 234                 bool in_spin_loop;
 235                 bool dy_eligible;
 236         } spin_loop;
 237 #endif
 238         struct kvm_vcpu_arch arch;
 239 };
 240
 241 static inline int kvm_vcpu_exiting_guest_mode(struct kvm_vcpu *vcpu)
 242 {
 243         return cmpxchg(&vcpu->mode, IN_GUEST_MODE, EXITING_GUEST_MODE);
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Some of the bitops functions do not support too long bitmaps.
 248  * This number must be determined not to exceed such limits.
 249  */
 250 #define KVM_MEM_MAX_NR_PAGES ((1UL << 31) - 1)
 251
 252 struct kvm_memory_slot {
 253         gfn_t base_gfn;
 254         unsigned long npages;
 255         unsigned long flags;
 256         unsigned long *dirty_bitmap;
 257         struct kvm_arch_memory_slot arch;
 258         unsigned long userspace_addr;
 259         int user_alloc;
 260         int id;
 261 };
 262
 263 static inline unsigned long kvm_dirty_bitmap_bytes(struct kvm_memory_slot *memslot)
 264 {
 265         return ALIGN(memslot->npages, BITS_PER_LONG) / 8;
 266 }
 267
 268 struct kvm_kernel_irq_routing_entry {
 269         u32 gsi;
 270         u32 type;
 271         int (*set)(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
 272                    struct kvm *kvm, int irq_source_id, int level);
 273         union {
 274                 struct {
 275                         unsigned irqchip;
 276                         unsigned pin;
 277                 } irqchip;
 278                 struct msi_msg msi;
 279         };
 280         struct hlist_node link;
 281 };
 282
 283 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 284
 285 struct kvm_irq_routing_table {
 286         int chip[KVM_NR_IRQCHIPS][KVM_IOAPIC_NUM_PINS];
 287         struct kvm_kernel_irq_routing_entry *rt_entries;
 288         u32 nr_rt_entries;
 289         /*
 290          * Array indexed by gsi. Each entry contains list of irq chips
 291          * the gsi is connected to.
 292          */
 293         struct hlist_head map[0];
 294 };
 295
 296 #else
 297
 298 struct kvm_irq_routing_table {};
 299
 300 #endif
 301
 302 #ifndef KVM_MEM_SLOTS_NUM
 303 #define KVM_MEM_SLOTS_NUM (KVM_MEMORY_SLOTS + KVM_PRIVATE_MEM_SLOTS)
 304 #endif
 305
 306 /*
 307  * Note:
 308  * memslots are not sorted by id anymore, please use id_to_memslot()
 309  * to get the memslot by its id.
 310  */
 311 struct kvm_memslots {
 312         u64 generation;
 313         struct kvm_memory_slot memslots[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 314         /* The mapping table from slot id to the index in memslots[]. */
 315         int id_to_index[KVM_MEM_SLOTS_NUM];
 316 };
 317
 318 struct kvm {
 319         spinlock_t mmu_lock;
 320         struct mutex slots_lock;
 321         struct mm_struct *mm; /* userspace tied to this vm */
 322         struct kvm_memslots *memslots;
 323         struct srcu_struct srcu;
 324 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 325         u32 bsp_vcpu_id;
 326 #endif
 327         struct kvm_vcpu *vcpus[KVM_MAX_VCPUS];
 328         atomic_t online_vcpus;
 329         int last_boosted_vcpu;
 330         struct list_head vm_list;
 331         struct mutex lock;
 332         struct kvm_io_bus *buses[KVM_NR_BUSES];
 333 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 334         struct {
 335                 spinlock_t        lock;
 336                 struct list_head  items;
 337         } irqfds;
 338         struct list_head ioeventfds;
 339 #endif
 340         struct kvm_vm_stat stat;
 341         struct kvm_arch arch;
 342         atomic_t users_count;
 343 #ifdef KVM_COALESCED_MMIO_PAGE_OFFSET
 344         struct kvm_coalesced_mmio_ring *coalesced_mmio_ring;
 345         spinlock_t ring_lock;
 346         struct list_head coalesced_zones;
 347 #endif
 348
 349         struct mutex irq_lock;
 350 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 351         /*
 352          * Update side is protected by irq_lock and,
 353          * if configured, irqfds.lock.
 354          */
 355         struct kvm_irq_routing_table __rcu *irq_routing;
 356         struct hlist_head mask_notifier_list;
 357         struct hlist_head irq_ack_notifier_list;
 358 #endif
 359
 360 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 361         struct mmu_notifier mmu_notifier;
 362         unsigned long mmu_notifier_seq;
 363         long mmu_notifier_count;
 364 #endif
 365         long tlbs_dirty;
 366 };
 367
 368 #define kvm_err(fmt, ...) \
 369         pr_err("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 370 #define kvm_info(fmt, ...) \
 371         pr_info("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 372 #define kvm_debug(fmt, ...) \
 373         pr_debug("kvm [%i]: " fmt, task_pid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 374 #define kvm_pr_unimpl(fmt, ...) \
 375         pr_err_ratelimited("kvm [%i]: " fmt, \
 376                            task_tgid_nr(current), ## __VA_ARGS__)
 377
 378 /* The guest did something we don't support. */
 379 #define vcpu_unimpl(vcpu, fmt, ...)                                     \
 380         kvm_pr_unimpl("vcpu%i " fmt, (vcpu)->vcpu_id, ## __VA_ARGS__)
 381
 382 static inline struct kvm_vcpu *kvm_get_vcpu(struct kvm *kvm, int i)
 383 {
 384         smp_rmb();
 385         return kvm->vcpus[i];
 386 }
 387
 388 #define kvm_for_each_vcpu(idx, vcpup, kvm) \
 389         for (idx = 0; \
 390              idx < atomic_read(&kvm->online_vcpus) && \
 391              (vcpup = kvm_get_vcpu(kvm, idx)) != NULL; \
 392              idx++)
 393
 394 #define kvm_for_each_memslot(memslot, slots)    \
 395         for (memslot = &slots->memslots[0];     \
 396               memslot < slots->memslots + KVM_MEM_SLOTS_NUM && memslot->npages;\
 397                 memslot++)
 398
 399 int kvm_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm *kvm, unsigned id);
 400 void kvm_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 401
 402 void vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu);
 403 void vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 404
 405 int kvm_init(void *opaque, unsigned vcpu_size, unsigned vcpu_align,
 406                   struct module *module);
 407 void kvm_exit(void);
 408
 409 void kvm_get_kvm(struct kvm *kvm);
 410 void kvm_put_kvm(struct kvm *kvm);
 411 void update_memslots(struct kvm_memslots *slots, struct kvm_memory_slot *new);
 412
 413 static inline struct kvm_memslots *kvm_memslots(struct kvm *kvm)
 414 {
 415         return rcu_dereference_check(kvm->memslots,
 416                         srcu_read_lock_held(&kvm->srcu)
 417                         || lockdep_is_held(&kvm->slots_lock));
 418 }
 419
 420 static inline struct kvm_memory_slot *
 421 id_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, int id)
 422 {
 423         int index = slots->id_to_index[id];
 424         struct kvm_memory_slot *slot;
 425
 426         slot = &slots->memslots[index];
 427
 428         WARN_ON(slot->id != id);
 429         return slot;
 430 }
 431
 432 int kvm_is_error_hva(unsigned long addr);
 433 int kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 434                           struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 435                           int user_alloc);
 436 int __kvm_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 437                             struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 438                             int user_alloc);
 439 void kvm_arch_free_memslot(struct kvm_memory_slot *free,
 440                            struct kvm_memory_slot *dont);
 441 int kvm_arch_create_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, unsigned long npages);
 442 int kvm_arch_prepare_memory_region(struct kvm *kvm,
 443                                 struct kvm_memory_slot *memslot,
 444                                 struct kvm_memory_slot old,
 445                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 446                                 int user_alloc);
 447 void kvm_arch_commit_memory_region(struct kvm *kvm,
 448                                 struct kvm_userspace_memory_region *mem,
 449                                 struct kvm_memory_slot old,
 450                                 int user_alloc);
 451 bool kvm_largepages_enabled(void);
 452 void kvm_disable_largepages(void);
 453 void kvm_arch_flush_shadow(struct kvm *kvm);
 454
 455 int gfn_to_page_many_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, struct page **pages,
 456                             int nr_pages);
 457
 458 struct page *gfn_to_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 459 unsigned long gfn_to_hva(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 460 void kvm_release_page_clean(struct page *page);
 461 void kvm_release_page_dirty(struct page *page);
 462 void kvm_set_page_dirty(struct page *page);
 463 void kvm_set_page_accessed(struct page *page);
 464
 465 pfn_t gfn_to_pfn_atomic(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 466 pfn_t gfn_to_pfn_async(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool *async,
 467                        bool write_fault, bool *writable);
 468 pfn_t gfn_to_pfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 469 pfn_t gfn_to_pfn_prot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, bool write_fault,
 470                       bool *writable);
 471 pfn_t gfn_to_pfn_memslot(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 472 pfn_t gfn_to_pfn_memslot_atomic(struct kvm_memory_slot *slot, gfn_t gfn);
 473
 474 void kvm_release_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 475 void kvm_release_pfn_clean(pfn_t pfn);
 476 void kvm_set_pfn_dirty(pfn_t pfn);
 477 void kvm_set_pfn_accessed(pfn_t pfn);
 478 void kvm_get_pfn(pfn_t pfn);
 479
 480 int kvm_read_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, void *data, int offset,
 481                         int len);
 482 int kvm_read_guest_atomic(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data,
 483                           unsigned long len);
 484 int kvm_read_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, void *data, unsigned long len);
 485 int kvm_read_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 486                            void *data, unsigned long len);
 487 int kvm_write_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, const void *data,
 488                          int offset, int len);
 489 int kvm_write_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, const void *data,
 490                     unsigned long len);
 491 int kvm_write_guest_cached(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 492                            void *data, unsigned long len);
 493 int kvm_gfn_to_hva_cache_init(struct kvm *kvm, struct gfn_to_hva_cache *ghc,
 494                               gpa_t gpa);
 495 int kvm_clear_guest_page(struct kvm *kvm, gfn_t gfn, int offset, int len);
 496 int kvm_clear_guest(struct kvm *kvm, gpa_t gpa, unsigned long len);
 497 struct kvm_memory_slot *gfn_to_memslot(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 498 int kvm_is_visible_gfn(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 499 unsigned long kvm_host_page_size(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 500 void mark_page_dirty(struct kvm *kvm, gfn_t gfn);
 501 void mark_page_dirty_in_slot(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *memslot,
 502                              gfn_t gfn);
 503
 504 void kvm_vcpu_block(struct kvm_vcpu *vcpu);
 505 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 506 bool kvm_vcpu_yield_to(struct kvm_vcpu *target);
 507 void kvm_vcpu_on_spin(struct kvm_vcpu *vcpu);
 508 void kvm_resched(struct kvm_vcpu *vcpu);
 509 void kvm_load_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 510 void kvm_put_guest_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu);
 511
 512 void kvm_flush_remote_tlbs(struct kvm *kvm);
 513 void kvm_reload_remote_mmus(struct kvm *kvm);
 514
 515 long kvm_arch_dev_ioctl(struct file *filp,
 516                         unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 517 long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,
 518                          unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 519 int kvm_arch_vcpu_fault(struct kvm_vcpu *vcpu, struct vm_fault *vmf);
 520
 521 int kvm_dev_ioctl_check_extension(long ext);
 522
 523 int kvm_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 524                         struct kvm_dirty_log *log, int *is_dirty);
 525 int kvm_vm_ioctl_get_dirty_log(struct kvm *kvm,
 526                                 struct kvm_dirty_log *log);
 527
 528 int kvm_vm_ioctl_set_memory_region(struct kvm *kvm,
 529                                    struct
 530                                    kvm_userspace_memory_region *mem,
 531                                    int user_alloc);
 532 int kvm_vm_ioctl_irq_line(struct kvm *kvm, struct kvm_irq_level *irq_level);
 533 long kvm_arch_vm_ioctl(struct file *filp,
 534                        unsigned int ioctl, unsigned long arg);
 535
 536 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 537 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_fpu *fpu);
 538
 539 int kvm_arch_vcpu_ioctl_translate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 540                                     struct kvm_translation *tr);
 541
 542 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 543 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_regs(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_regs *regs);
 544 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 545                                   struct kvm_sregs *sregs);
 546 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_sregs(struct kvm_vcpu *vcpu,
 547                                   struct kvm_sregs *sregs);
 548 int kvm_arch_vcpu_ioctl_get_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 549                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 550 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_mpstate(struct kvm_vcpu *vcpu,
 551                                     struct kvm_mp_state *mp_state);
 552 int kvm_arch_vcpu_ioctl_set_guest_debug(struct kvm_vcpu *vcpu,
 553                                         struct kvm_guest_debug *dbg);
 554 int kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run);
 555
 556 int kvm_arch_init(void *opaque);
 557 void kvm_arch_exit(void);
 558
 559 int kvm_arch_vcpu_init(struct kvm_vcpu *vcpu);
 560 void kvm_arch_vcpu_uninit(struct kvm_vcpu *vcpu);
 561
 562 void kvm_arch_vcpu_free(struct kvm_vcpu *vcpu);
 563 void kvm_arch_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu);
 564 void kvm_arch_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu);
 565 struct kvm_vcpu *kvm_arch_vcpu_create(struct kvm *kvm, unsigned int id);
 566 int kvm_arch_vcpu_setup(struct kvm_vcpu *vcpu);
 567 void kvm_arch_vcpu_destroy(struct kvm_vcpu *vcpu);
 568
 569 int kvm_arch_vcpu_reset(struct kvm_vcpu *vcpu);
 570 int kvm_arch_hardware_enable(void *garbage);
 571 void kvm_arch_hardware_disable(void *garbage);
 572 int kvm_arch_hardware_setup(void);
 573 void kvm_arch_hardware_unsetup(void);
 574 void kvm_arch_check_processor_compat(void *rtn);
 575 int kvm_arch_vcpu_runnable(struct kvm_vcpu *vcpu);
 576 int kvm_arch_vcpu_should_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 577
 578 void kvm_free_physmem(struct kvm *kvm);
 579
 580 void *kvm_kvzalloc(unsigned long size);
 581 void kvm_kvfree(const void *addr);
 582
 583 #ifndef __KVM_HAVE_ARCH_VM_ALLOC
 584 static inline struct kvm *kvm_arch_alloc_vm(void)
 585 {
 586         return kzalloc(sizeof(struct kvm), GFP_KERNEL);
 587 }
 588
 589 static inline void kvm_arch_free_vm(struct kvm *kvm)
 590 {
 591         kfree(kvm);
 592 }
 593 #endif
 594
 595 static inline wait_queue_head_t *kvm_arch_vcpu_wq(struct kvm_vcpu *vcpu)
 596 {
 597 #ifdef __KVM_HAVE_ARCH_WQP
 598         return vcpu->arch.wqp;
 599 #else
 600         return &vcpu->wq;
 601 #endif
 602 }
 603
 604 int kvm_arch_init_vm(struct kvm *kvm, unsigned long type);
 605 void kvm_arch_destroy_vm(struct kvm *kvm);
 606 void kvm_free_all_assigned_devices(struct kvm *kvm);
 607 void kvm_arch_sync_events(struct kvm *kvm);
 608
 609 int kvm_cpu_has_pending_timer(struct kvm_vcpu *vcpu);
 610 void kvm_vcpu_kick(struct kvm_vcpu *vcpu);
 611
 612 bool kvm_is_mmio_pfn(pfn_t pfn);
 613
 614 struct kvm_irq_ack_notifier {
 615         struct hlist_node link;
 616         unsigned gsi;
 617         void (*irq_acked)(struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 618 };
 619
 620 struct kvm_assigned_dev_kernel {
 621         struct kvm_irq_ack_notifier ack_notifier;
 622         struct list_head list;
 623         int assigned_dev_id;
 624         int host_segnr;
 625         int host_busnr;
 626         int host_devfn;
 627         unsigned int entries_nr;
 628         int host_irq;
 629         bool host_irq_disabled;
 630         bool pci_2_3;
 631         struct msix_entry *host_msix_entries;
 632         int guest_irq;
 633         struct msix_entry *guest_msix_entries;
 634         unsigned long irq_requested_type;
 635         int irq_source_id;
 636         int flags;
 637         struct pci_dev *dev;
 638         struct kvm *kvm;
 639         spinlock_t intx_lock;
 640         spinlock_t intx_mask_lock;
 641         char irq_name[32];
 642         struct pci_saved_state *pci_saved_state;
 643 };
 644
 645 struct kvm_irq_mask_notifier {
 646         void (*func)(struct kvm_irq_mask_notifier *kimn, bool masked);
 647         int irq;
 648         struct hlist_node link;
 649 };
 650
 651 void kvm_register_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 652                                     struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 653 void kvm_unregister_irq_mask_notifier(struct kvm *kvm, int irq,
 654                                       struct kvm_irq_mask_notifier *kimn);
 655 void kvm_fire_mask_notifiers(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin,
 656                              bool mask);
 657
 658 #ifdef __KVM_HAVE_IOAPIC
 659 void kvm_get_intr_delivery_bitmask(struct kvm_ioapic *ioapic,
 660                                    union kvm_ioapic_redirect_entry *entry,
 661                                    unsigned long *deliver_bitmask);
 662 #endif
 663 int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level);
 664 int kvm_set_msi(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *irq_entry, struct kvm *kvm,
 665                 int irq_source_id, int level);
 666 void kvm_notify_acked_irq(struct kvm *kvm, unsigned irqchip, unsigned pin);
 667 void kvm_register_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 668                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 669 void kvm_unregister_irq_ack_notifier(struct kvm *kvm,
 670                                    struct kvm_irq_ack_notifier *kian);
 671 int kvm_request_irq_source_id(struct kvm *kvm);
 672 void kvm_free_irq_source_id(struct kvm *kvm, int irq_source_id);
 673
 674 /* For vcpu->arch.iommu_flags */
 675 #define KVM_IOMMU_CACHE_COHERENCY       0x1
 676
 677 #ifdef CONFIG_IOMMU_API
 678 int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 679 void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm, struct kvm_memory_slot *slot);
 680 int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm);
 681 int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm);
 682 int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 683                       struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 684 int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 685                         struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev);
 686 #else /* CONFIG_IOMMU_API */
 687 static inline int kvm_iommu_map_pages(struct kvm *kvm,
 688                                       struct kvm_memory_slot *slot)
 689 {
 690         return 0;
 691 }
 692
 693 static inline void kvm_iommu_unmap_pages(struct kvm *kvm,
 694                                          struct kvm_memory_slot *slot)
 695 {
 696 }
 697
 698 static inline int kvm_iommu_map_guest(struct kvm *kvm)
 699 {
 700         return -ENODEV;
 701 }
 702
 703 static inline int kvm_iommu_unmap_guest(struct kvm *kvm)
 704 {
 705         return 0;
 706 }
 707
 708 static inline int kvm_assign_device(struct kvm *kvm,
 709                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 710 {
 711         return 0;
 712 }
 713
 714 static inline int kvm_deassign_device(struct kvm *kvm,
 715                 struct kvm_assigned_dev_kernel *assigned_dev)
 716 {
 717         return 0;
 718 }
 719 #endif /* CONFIG_IOMMU_API */
 720
 721 static inline void kvm_guest_enter(void)
 722 {
 723         BUG_ON(preemptible());
 724         account_system_vtime(current);
 725         current->flags |= PF_VCPU;
 726         /* KVM does not hold any references to rcu protected data when it
 727          * switches CPU into a guest mode. In fact switching to a guest mode
 728          * is very similar to exiting to userspase from rcu point of view. In
 729          * addition CPU may stay in a guest mode for quite a long time (up to
 730          * one time slice). Lets treat guest mode as quiescent state, just like
 731          * we do with user-mode execution.
 732          */
 733         rcu_virt_note_context_switch(smp_processor_id());
 734 }
 735
 736 static inline void kvm_guest_exit(void)
 737 {
 738         account_system_vtime(current);
 739         current->flags &= ~PF_VCPU;
 740 }
 741
 742 /*
 743  * search_memslots() and __gfn_to_memslot() are here because they are
 744  * used in non-modular code in arch/powerpc/kvm/book3s_hv_rm_mmu.c.
 745  * gfn_to_memslot() itself isn't here as an inline because that would
 746  * bloat other code too much.
 747  */
 748 static inline struct kvm_memory_slot *
 749 search_memslots(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 750 {
 751         struct kvm_memory_slot *memslot;
 752
 753         kvm_for_each_memslot(memslot, slots)
 754                 if (gfn >= memslot->base_gfn &&
 755                       gfn < memslot->base_gfn + memslot->npages)
 756                         return memslot;
 757
 758         return NULL;
 759 }
 760
 761 static inline struct kvm_memory_slot *
 762 __gfn_to_memslot(struct kvm_memslots *slots, gfn_t gfn)
 763 {
 764         return search_memslots(slots, gfn);
 765 }
 766
 767 static inline int memslot_id(struct kvm *kvm, gfn_t gfn)
 768 {
 769         return gfn_to_memslot(kvm, gfn)->id;
 770 }
 771
 772 static inline gfn_t gfn_to_index(gfn_t gfn, gfn_t base_gfn, int level)
 773 {
 774         /* KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(PT_PAGE_TABLE_LEVEL) must be 0. */
 775         return (gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level)) -
 776                 (base_gfn >> KVM_HPAGE_GFN_SHIFT(level));
 777 }
 778
 779 static inline gfn_t
 780 hva_to_gfn_memslot(unsigned long hva, struct kvm_memory_slot *slot)
 781 {
 782         gfn_t gfn_offset = (hva - slot->userspace_addr) >> PAGE_SHIFT;
 783
 784         return slot->base_gfn + gfn_offset;
 785 }
 786
 787 static inline unsigned long gfn_to_hva_memslot(struct kvm_memory_slot *slot,
 788                                                gfn_t gfn)
 789 {
 790         return slot->userspace_addr + (gfn - slot->base_gfn) * PAGE_SIZE;
 791 }
 792
 793 static inline gpa_t gfn_to_gpa(gfn_t gfn)
 794 {
 795         return (gpa_t)gfn << PAGE_SHIFT;
 796 }
 797
 798 static inline gfn_t gpa_to_gfn(gpa_t gpa)
 799 {
 800         return (gfn_t)(gpa >> PAGE_SHIFT);
 801 }
 802
 803 static inline hpa_t pfn_to_hpa(pfn_t pfn)
 804 {
 805         return (hpa_t)pfn << PAGE_SHIFT;
 806 }
 807
 808 static inline void kvm_migrate_timers(struct kvm_vcpu *vcpu)
 809 {
 810         set_bit(KVM_REQ_MIGRATE_TIMER, &vcpu->requests);
 811 }
 812
 813 enum kvm_stat_kind {
 814         KVM_STAT_VM,
 815         KVM_STAT_VCPU,
 816 };
 817
 818 struct kvm_stats_debugfs_item {
 819         const char *name;
 820         int offset;
 821         enum kvm_stat_kind kind;
 822         struct dentry *dentry;
 823 };
 824 extern struct kvm_stats_debugfs_item debugfs_entries[];
 825 extern struct dentry *kvm_debugfs_dir;
 826
 827 #if defined(CONFIG_MMU_NOTIFIER) && defined(KVM_ARCH_WANT_MMU_NOTIFIER)
 828 static inline int mmu_notifier_retry(struct kvm_vcpu *vcpu, unsigned long mmu_seq)
 829 {
 830         if (unlikely(vcpu->kvm->mmu_notifier_count))
 831                 return 1;
 832         /*
 833          * Ensure the read of mmu_notifier_count happens before the read
 834          * of mmu_notifier_seq.  This interacts with the smp_wmb() in
 835          * mmu_notifier_invalidate_range_end to make sure that the caller
 836          * either sees the old (non-zero) value of mmu_notifier_count or
 837          * the new (incremented) value of mmu_notifier_seq.
 838          * PowerPC Book3s HV KVM calls this under a per-page lock
 839          * rather than under kvm->mmu_lock, for scalability, so
 840          * can't rely on kvm->mmu_lock to keep things ordered.
 841          */
 842         smp_rmb();
 843         if (vcpu->kvm->mmu_notifier_seq != mmu_seq)
 844                 return 1;
 845         return 0;
 846 }
 847 #endif
 848
 849 #ifdef KVM_CAP_IRQ_ROUTING
 850
 851 #define KVM_MAX_IRQ_ROUTES 1024
 852
 853 int kvm_setup_default_irq_routing(struct kvm *kvm);
 854 int kvm_set_irq_routing(struct kvm *kvm,
 855                         const struct kvm_irq_routing_entry *entries,
 856                         unsigned nr,
 857                         unsigned flags);
 858 void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm);
 859
 860 int kvm_send_userspace_msi(struct kvm *kvm, struct kvm_msi *msi);
 861
 862 #else
 863
 864 static inline void kvm_free_irq_routing(struct kvm *kvm) {}
 865
 866 #endif
 867
 868 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD
 869
 870 void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm);
 871 int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args);
 872 void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm);
 873 void kvm_irq_routing_update(struct kvm *, struct kvm_irq_routing_table *);
 874 int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args);
 875
 876 #else
 877
 878 static inline void kvm_eventfd_init(struct kvm *kvm) {}
 879
 880 static inline int kvm_irqfd(struct kvm *kvm, struct kvm_irqfd *args)
 881 {
 882         return -EINVAL;
 883 }
 884
 885 static inline void kvm_irqfd_release(struct kvm *kvm) {}
 886
 887 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_IRQCHIP
 888 static inline void kvm_irq_routing_update(struct kvm *kvm,
 889                                           struct kvm_irq_routing_table *irq_rt)
 890 {
 891         rcu_assign_pointer(kvm->irq_routing, irq_rt);
 892 }
 893 #endif
 894
 895 static inline int kvm_ioeventfd(struct kvm *kvm, struct kvm_ioeventfd *args)
 896 {
 897         return -ENOSYS;
 898 }
 899
 900 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_EVENTFD */
 901
 902 #ifdef CONFIG_KVM_APIC_ARCHITECTURE
 903 static inline bool kvm_vcpu_is_bsp(struct kvm_vcpu *vcpu)
 904 {
 905         return vcpu->kvm->bsp_vcpu_id == vcpu->vcpu_id;
 906 }
 907
 908 bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu);
 909
 910 #else
 911
 912 static inline bool kvm_vcpu_compatible(struct kvm_vcpu *vcpu) { return true; }
 913
 914 #endif
 915
 916 #ifdef __KVM_HAVE_DEVICE_ASSIGNMENT
 917
 918 long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 919                                   unsigned long arg);
 920
 921 #else
 922
 923 static inline long kvm_vm_ioctl_assigned_device(struct kvm *kvm, unsigned ioctl,
 924                                                 unsigned long arg)
 925 {
 926         return -ENOTTY;
 927 }
 928
 929 #endif
 930
 931 static inline void kvm_make_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 932 {
 933         set_bit(req, &vcpu->requests);
 934 }
 935
 936 static inline bool kvm_check_request(int req, struct kvm_vcpu *vcpu)
 937 {
 938         if (test_bit(req, &vcpu->requests)) {
 939                 clear_bit(req, &vcpu->requests);
 940                 return true;
 941         } else {
 942                 return false;
 943         }
 944 }
 945
 946 #ifdef CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT
 947
 948 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 949 {
 950         vcpu->spin_loop.in_spin_loop = val;
 951 }
 952 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 953 {
 954         vcpu->spin_loop.dy_eligible = val;
 955 }
 956
 957 #else /* !CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 958
 959 static inline void kvm_vcpu_set_in_spin_loop(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 960 {
 961 }
 962
 963 static inline void kvm_vcpu_set_dy_eligible(struct kvm_vcpu *vcpu, bool val)
 964 {
 965 }
 966
 967 static inline bool kvm_vcpu_eligible_for_directed_yield(struct kvm_vcpu *vcpu)
 968 {
 969         return true;
 970 }
 971
 972 #endif /* CONFIG_HAVE_KVM_CPU_RELAX_INTERCEPT */
 973 #endif
 974